CN105398582A - 一种蒙皮、隔框一体化无人机机身及其制备方法 - Google Patents

一种蒙皮、隔框一体化无人机机身及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及无人机技术领域，提供了一种蒙皮、隔框一体化无人机机身及其制备方法；所述蒙皮为夹心结构，其中间层为轻木，上下两层为碳纤维编织布；所述蒙皮通过铺层实现，且相邻两层之间通过环氧树脂胶粘接；所述隔框置于蒙皮中，形成隔框一体化的无人机机身，所述隔框的材料为轻木；本发明可以减轻无人机机体的重量，并提高机身的结构强度，降低无人机机身的制备成本；本发明还提供了对应无人机机身的制备方法。

Description

一种蒙皮、隔框一体化无人机机身及其制备方法
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种蒙皮、隔框一体化无人机机身及其制备方法。
背景技术
目前，随着信息化的发展，无人机在抗震救灾、小范围战场侦察、打击效果评估等领域得到广泛的应用。
现有无人机制作材料多为聚苯乙烯泡沫或者轻木蒙皮加玻璃钢，若采用聚苯乙烯泡沫，在机身的曲面成型过程中，需要对聚苯乙烯泡沫进行切割，而复杂的曲面对切割工艺的要求较高、且耗时长，增加了无人机机身的制备成本，同时，泡沫容易被胶水腐蚀，成型后容易吸水受潮导致外形变形，降低了无人机结构的强度；若采用轻木蒙皮加玻璃钢制作，该材料较为厚重，导致成型后机体重量过大，严重降低了无人机的载荷能力，且低温环境下零部件比较脆弱，在受用过程中易损坏。
基于此，现有技术确实有待于改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新的无人机机身的制备方法，以减轻无人机机体的重量，并提高机身的结构强度，降低无人机机身的制备成本。
为了解决上述问题，本发明提供了一种蒙皮，其采用的技术方案如下：
所述蒙皮为夹心结构，其中间层为轻木，上下两层为碳纤维编织布；所述蒙皮通过铺层实现，且相邻两层之间通过环氧树脂胶粘接。
优选的，所述环氧树脂胶由环氧树脂与固化剂按照100∶8的质量比混合搅拌而成。
本发明还提供了一种隔框一体化无人机机身，所述机身包括蒙皮和隔框；
所述蒙皮为如权利要求1或2所述的蒙皮，所述隔框置于所述蒙皮中，其材料为轻木。
本发明对应提供了一种隔框一体化无人机机身的制备方法，所述方法包括：
1)机身蒙皮的中间层制备；
S11、将机身模具清理后，在机身模具腔内刷环氧树脂胶并进行玻纤布铺层，相邻两层之间刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透玻纤布，待胶干后取出玻纤布铺层，得到玻璃钢阳模；
S12、将打孔后的轻木在玻璃钢阳模的表面进行拼接，并在拼接完成后将其与玻璃钢阳模脱离，得到蒙皮的中间层；
2)机身蒙皮的制备；
S21、将机身模具清理后，在机身模具腔内刷环氧树脂胶并进行碳纤维编织布铺层，在所述碳纤维编织布铺层上刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透碳纤维编织布；
S22、将蒙皮中间层贴覆在碳纤维编织布上，并刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透轻木；
S23、在中间层上依次铺覆分隔薄膜、吸胶毡和真空膜，并将真空膜密封后抽真空，直至多余的环氧树脂胶被完全抽出；
S24、固化后去掉真空薄膜、吸胶毡以及分隔薄膜；
S25、在步骤S24得到的半成品上刷环氧树脂胶并进行碳纤维编织布铺层，在所述碳纤维编织布上刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透碳纤维编织布；
S26、在碳纤维编织布上依次铺覆分隔薄膜、吸胶毡和真空膜，并将真空膜密封后抽真空，直至多余的环氧树脂胶被完全抽出；
S27、固化后去掉真空薄膜、吸胶毡以及分隔薄膜，得到机身蒙皮；
3)隔框和蒙皮的一体化；
S31、按照机身内各设备的形状及位置关系，设计机身隔框，所述机身隔框采用轻木作为原材料，其在机身受力点的对应位置安装有环氧板；
S32、利用环氧树脂胶，将隔框置于蒙皮内合模，待环氧树脂胶固化后脱膜，完成机身的制备。
优选的，所述步骤S12中，所述轻木的打孔间隔为10～15mm。
优选的，所述环氧树脂胶由环氧树脂与固化剂按照100∶8的质量比混合搅拌而成。
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种蒙皮、隔框一体化无人机机身及其制备方法，通过选择碳纤维编织布和轻木作为主要原材料制备蒙皮，由于碳纤维编织布和轻木本身的材质很轻，并在轻木上打孔，从而减轻了产品的重量；而且，机身曲面蒙皮采用铺层工艺，与泡沫的切割工艺相比，其操作简单、成型快、产品合格率高，使得机身的制备成本降低；采用复合材料的蒙皮与隔框的一体化设计，增强了机身的刚度与强度，大大提高了无人机的载荷能力；另外，由于机身蒙皮外表面为碳纤维编织布，其表面光洁度较好，具有可防潮、防水、防腐蚀的特性，环境适应能力较强，大大提高了无人机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一实施例的机身蒙皮截面图；
图2为本发明一实施例的无人机机身结构图；
图3为本发明一实施例的机身隔框结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1和图2所示，本发明提供了一种蒙皮1，所述蒙皮1为夹心结构，其中间层11为轻木，上下两层12为碳纤维编织布；
所述蒙皮1通过铺层实现，且相邻两层之间通过环氧树脂胶粘接。
优选的，所述环氧树脂胶由环氧树脂与固化剂按照100∶8的质量比混合搅拌而成。
如图2所示，本发明提供了一种隔框一体化无人机机身，所述机身包括蒙皮1和隔框2；
所述蒙皮为如上所述的蒙皮1，所述隔框2置于所述蒙皮1中，其材料为轻木，所述隔框2根据机身内各部件的形状及位置关系设计，图3给出了其中一种隔框的设计示意图。
本发明还提供了一种隔框一体化无人机机身的制备方法，所述方法包括：
1)机身蒙皮的中间层制备；
S11、将机身模具清理后，在机身模具腔内刷环氧树脂胶并进行玻纤布铺层，相邻两层之间刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透玻纤布，待胶干后取出玻纤布铺层，得到玻璃钢阳模；
通过对机身模具进行多次打蜡抛光处理，保证机身模具清洁无残留；
S12、将打孔后的轻木在玻璃钢阳模的表面进行拼接，并在拼接完成后将其与玻璃钢阳模脱离，得到蒙皮的中间层；
在本发明中，可以选用1mm厚的轻木进行打孔，为了在保证粘接性能的同时保证结构强度，设置所述轻木的打孔间隔为10～15mm。
2)机身蒙皮的制备；
S21、将机身模具清理后，在机身模具腔内刷环氧树脂胶并进行碳纤维编织布铺层，在所述碳纤维编织布铺层上刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透碳纤维编织布；
S22、将蒙皮中间层贴覆在碳纤维编织布上，并刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透轻木；
S23、在中间层上依次铺覆分隔薄膜、吸胶毡和真空膜，并将真空膜密封后抽真空，直至多余的环氧树脂胶被完全抽出，使得蒙皮中间层和碳纤维编织布铺层紧密结合；
所述分隔薄膜用于将轻木与吸胶毡隔开，所述吸胶毡用于将多余的环氧树脂胶吸出；
通常情况下，抽真空时间为5～8小时。
S24、固化后去掉真空薄膜、吸胶毡以及分隔薄膜；
S25、在步骤S24得到的半成品上刷环氧树脂胶并进行碳纤维编织布铺层，在所述碳纤维编织布上刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透碳纤维编织布；
S26、在碳纤维编织布上依次铺覆分隔薄膜、吸胶毡和真空膜，并将真空膜密封后抽真空，直至多余的环氧树脂胶被完全抽出，使得蒙皮中间层和碳纤维编织布铺层紧密结合；
在该步骤中，所述分隔薄膜用于将碳纤维编织布与吸胶毡隔开。
S27、固化后去掉真空薄膜、吸胶毡以及分隔薄膜，得到机身蒙皮；
3)隔框和蒙皮的一体化；
S31、按照机身内各设备的形状及位置关系，设计机身隔框，所述机身隔框采用轻木作为原材料，其在机身受力点的对应位置安装有环氧板；
S32、利用环氧树脂胶，将隔框置于蒙皮内合模，待环氧树脂胶固化后脱膜，完成机身的制备。
具体的，将隔框拼接好，利用环氧树脂胶粘接隔框，将机身隔框放在制作好的蒙皮上，然后在蒙皮对应隔框所在的位置划线，并在划线处、合模线用注射器涂环氧树脂胶；插上定位销，然后合模；
合模完成后，进行固化，再慢慢将上下机身模具分开，用轻木条沿着机身边缘处轻轻橇起，完成脱模。
上述方法在常温下即可以实现。
优选的，所述环氧树脂胶由环氧树脂与固化剂按照100∶8的质量比混合搅拌而成。
本发明提供的一种蒙皮、隔框一体化无人机机身及其制备方法，通过选择碳纤维编织布和轻木作为主要原材料制备蒙皮，由于碳纤维编织布和轻木本身的材质很轻，并在轻木上打孔，从而减轻了产品的重量；而且，机身曲面蒙皮采用铺层工艺，与泡沫的切割工艺相比，其操作简单、成型快、产品合格率高，使得机身的制备成本降低；采用复合材料的蒙皮与隔框的一体化设计，增强了机身的刚度与强度，大大提高了无人机的载荷能力；另外，由于机身蒙皮外表面为碳纤维编织布，其表面光洁度较好，具有可防潮、防水、防腐蚀的特性，环境适应能力较强，大大提高了无人机的使用寿命。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种蒙皮，其特征在于，所述蒙皮为夹心结构，其中间层为轻木，上下两层为碳纤维编织布；
所述蒙皮通过铺层实现，且相邻两层之间通过环氧树脂胶粘接。
2.如权利要求1所述的蒙皮，其特征在于，所述环氧树脂胶由环氧树脂与固化剂按照100∶8的质量比混合搅拌而成。
3.一种隔框一体化无人机机身，其特征在于，所述机身包括蒙皮和隔框；
所述蒙皮为如权利要求1或2所述的蒙皮，所述隔框置于所述蒙皮中，其材料为轻木。
4.一种隔框一体化无人机机身的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
1)机身蒙皮的中间层制备；
S11、将机身模具清理后，在机身模具腔内刷环氧树脂胶并进行玻纤布铺层，相邻两层之间刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透玻纤布，待胶干后取出玻纤布铺层，得到玻璃钢阳模；
S12、将打孔后的轻木在玻璃钢阳模的表面进行拼接，并在拼接完成后将其与玻璃钢阳模脱离，得到蒙皮的中间层；
2)机身蒙皮的制备；
S21、将机身模具清理后，在机身模具腔内刷环氧树脂胶并进行碳纤维编织布铺层，在所述碳纤维编织布铺层上刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透碳纤维编织布；
S22、将蒙皮中间层贴覆在碳纤维编织布上，并刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透轻木；
S23、在中间层上依次铺覆分隔薄膜、吸胶毡和真空膜，并将真空膜密封后抽真空，直至多余的环氧树脂胶被完全抽出；
S24、固化后去掉真空薄膜、吸胶毡以及分隔薄膜；
S25、在步骤S24得到的半成品上刷环氧树脂胶并进行碳纤维编织布铺层，在所述碳纤维编织布上刷环氧树脂胶，使得环氧树脂胶浸透碳纤维编织布；
S26、在碳纤维编织布上依次铺覆分隔薄膜、吸胶毡和真空膜，并将真空膜密封后抽真空，直至多余的环氧树脂胶被完全抽出；
S27、固化后去掉真空薄膜、吸胶毡以及分隔薄膜，得到机身蒙皮；
3)隔框和蒙皮的一体化；
S31、按照机身内各设备的形状及位置关系，设计机身隔框，所述机身隔框采用轻木作为原材料，其在机身受力点的对应位置安装有环氧板；
S32、利用环氧树脂胶，将隔框置于蒙皮内合模，待环氧树脂胶固化后脱膜，完成机身的制备。
5.如权利要求4所述的隔框一体化无人机机身的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，所述轻木的打孔间隔为10～15mm。
6.如权利要求4或5所述的隔框一体化无人机机身的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂胶由环氧树脂与固化剂按照100∶8的质量比混合搅拌而成。
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